INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL ========================= .. _instrumentacionInd: Este módulo aborda el **estudio de sensores, transductores y dispositivos de medición**, elementos fundamentales en la automatización industrial. Estos componentes permiten convertir variables físicas críticas —como temperatura, presión, flujo y nivel— en señales eléctricas interpretables por los sistemas de control. El enfoque no se limita a la operación individual de cada dispositivo, sino que también considera su **integración en lazos de medición y control**. Se analizan los fundamentos teóricos y los **criterios para la selección e implementación adecuada según la aplicación industrial específica**. La metodología combina simulaciones en entornos especializados, como LabVIEW y Simulink, con el análisis de casos reales, lo que permite establecer un puente entre la teoría del control y la realidad física de los procesos. De este modo, el módulo proporciona al pariticipante las **competencias necesarias para especificar, diagnosticar y mantener sistemas de instrumentación** que aseguren la calidad, la eficiencia y la seguridad en el ámbito industrial. Elementos de un Sistema de Medición y Control --------------------------------------------- Un sistema de medición y control está compuesto por dispositivos que permiten adquirir, procesar y utilizar datos de variables críticas. - Servomotores y drivers. - Fundamentos teóricos de: Sensores de presión, temperatura, flujo y nivel. - Simbología estándar en instrumentación. - Calibración de instrumentos de medición. - Estudios de caso prácticos por cada tipo de sensor. Medición y Control de Variables Industriales -------------------------------------------- El control eficiente de procesos requiere la adecuada selección y aplicación de sensores y transductores. - Análisis de error, exactitud y precisión. - Tipos de señal de salida: analógica (4–20 mA, 0–10 V), digital (PNP, NPN). - Sensores de presión, nivel, caudal, presencia y velocidad. - Medición de temperatura mediante **RTDs** y **termocuplas**. - Uso de transductores en aplicaciones industriales. - Simulación de procesos con **LabVIEW** o **Simulink**. - Demostraciones y estudios de caso en la industria. .. figure:: images/ControlTemp.jpg :alt: Lazo de control de temperatura :align: center Lazo de control de temperatura. Fuente: `Inst tools. Control loop `_. Variadores de Frecuencia y Arrancadores --------------------------------------- Los variadores de frecuencia permiten el control flexible y eficiente de motores eléctricos en aplicaciones industriales. - Fundamentos eléctricos de un VFD. - Refuerzo sobre principios de motores de corriente alterna. - Modulación por ancho de pulso (PWM). - Configuración, simulación y uso de VFDs con software de Schneider y Siemens. - Aplicaciones industriales de los variadores de frecuencia. - Arrancadores suaves (soft starters): diferencia frente a un VFD. - Ejemplos prácticos, ejercicios y demostraciones. .. figure:: images/VFDsComparison.jpg :alt: VFDs comparison :align: center Altivar VFD, Schneider (left) and Sinamics V20 Siemens VFD (rigth). Servomotores ------------ Los servomotores son esenciales en sistemas de posicionamiento de alta precisión. - Fundamentos de servomotores de corriente alterna. - Control de posicionamiento mediante servo de CA. - Funcionamiento de controladores de posicionamiento. - Funciones y operaciones principales de un servomotor. - Selección de servomotores según aplicación. - Demostración básica en software de simulación.